EP2345798A2 - Antriebsvorrichtung und Verfahren für deren Betrieb - Google Patents

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Publication number
EP2345798A2
EP2345798A2 EP20100007885 EP10007885A EP2345798A2 EP 2345798 A2 EP2345798 A2 EP 2345798A2 EP 20100007885 EP20100007885 EP 20100007885 EP 10007885 A EP10007885 A EP 10007885A EP 2345798 A2 EP2345798 A2 EP 2345798A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive device
medium
drive
ionic liquid
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20100007885
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Berger
Stephan Bartosch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SteamDrive GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2345798A2 publication Critical patent/EP2345798A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/12—Closed-circuit lubricating systems not provided for in groups F01M1/02 - F01M1/10
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K15/00—Adaptations of plants for special use
    • F01K15/02—Adaptations of plants for special use for driving vehicles, e.g. locomotives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F01K27/02—Plants modified to use their waste heat, other than that of exhaust, e.g. engine-friction heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P9/00—Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00
    • F01P9/02—Cooling by evaporation, e.g. by spraying water on to cylinders

Definitions

  • the invention relates to a drive device with the preamble features of claim 1, which is used in particular for driving a vehicle, and a method for their operation.
  • vehicle drives stationary drive devices come into consideration.
  • Generic drive systems with drive machines such as internal combustion engines, turbines such as gas turbines, electric motors, fuel cells or expansion machines in the form of screw or Kolbenexpandern, typically have several fluid circuits, each serving different purposes.
  • these include a closed cooling circuit for liquid cooling of the prime mover or driven by this component.
  • a mixture of water and antifreeze, for example glycol is typically used as the cooling medium.
  • additional additives are added to achieve high chemical and thermal stability.
  • the cooling is usually carried out by means of a flow through parts of the housing of the drive machine at a moderate pressure and temperatures below 115 ° C for the cooling medium.
  • additionally separately applied cooling circuit for example, for piston cooling or for cooling the storage of turbine shafts in exhaust gas turbochargers may be used.
  • a lubricant circuit is usually present as a further fluid circuit in which mineral oil-based, synthetic or semisynthetic oils are supplied to the storage components.
  • lubricants in particular with regard to the viscosity, such as to reduce the viscosity at high temperature to achieve low-viscosity oils, set.
  • waste heat for example, in the exhaust gas of an internal combustion engine, used for the evaporation of a working medium in an evaporator, wherein the resulting vapor phase for performing mechanical work is supplied to an expander and then re-enters the evaporator via a capacitor as a liquid phase.
  • a disadvantage of the known operating fluids for steam cycle processes is their toxicity, so that expensive precautions must be taken to safely prevent leakage of the operating fluid, or its gas phase. When used in vehicles, especially motor vehicles, but this can not be complete in terms of possible accident hazards be excluded. Further, respectively adapted operating media arise for the operation of vehicle retarders as well as for hydraulic systems of vehicle steering.
  • the invention is therefore based on the object to provide a drive device with a simplification of the cooling system and the lubricant circuit. Furthermore, for an advantageous embodiment, the structural design and the operation of additional and auxiliary units, such as a Dampf Vietnamese wastewater, a retarder and systems for internal combustion and steering assistance to simplify.
  • the invention is based on the use of a total operating medium for the drive device, which is able to meet different requirements for the operation of the cooling system on the one hand and the lubricant circuit to the other.
  • the overall operating medium additionally serves to operate a steam cycle device and / or a retarder and / or other hydraulically operated systems, for example for braking or steering a motor vehicle.
  • a total operating medium according to the invention a liquid mixture is proposed which comprises one or more ionic liquids and an evaporable liquid. In this case, water is particularly preferably used as the evaporable liquid. Further, additional additives may be added.
  • An ionic liquid is a salt with a melting point of less than 100 ° C at 1 bar.
  • the ionic liquid in its pure form has a melting point of less than 70 ° C, more preferably less than 30 ° C, and most preferably less than 0 ° C at 1 bar.
  • the ionic liquid under normal conditions (1 bar, 21 ° C), that is, at room temperature, liquid.
  • Ionic liquids are characterized by a barely measurable vapor pressure. Furthermore, it is possible to choose chemically inert and temperature-stable ionic liquids, so that the possibility arises of adapting a total operating medium stored in a collecting reservoir to the intended use by changing the proportions of the mixture. For this purpose, an at least partial separation of the ionic liquid from the vaporizable liquid can be carried out by means of a separation device, so that different mixing ratios between the ionic liquid and the vaporizable liquid are set and, in the limit, the mixture constituents ionic liquid and vaporizable liquid are substantially pure.
  • the ionic liquid or an ionic liquid-enriched exhaust from the overall operating medium can serve as a lubricating medium for operating a lubricant circuit. Due to the high temperature stability of the ionic liquid, the design of the lubricant circuit is simplified. In this case, it is possible in particular to dispense with a separate cooling device and instead to supply the heated lubricating medium to the cooling system of the drive machine, in particular to a reservoir for the cooling medium or in turn to the collecting reservoir for the overall operating medium.
  • a fume enriched with the vaporizable liquid or the substantially pure vaporizable liquid can serve as the cooling medium.
  • the total operating medium can be fed directly into the cooling circuit.
  • a further designed drive device to provide a steam cycle device, the working medium in turn the total operating medium or a deduction from the Total operating medium is.
  • the separation device for separating the ionic liquid and the vaporizable liquid is particularly preferably designed as an evaporator, to which the waste heat of the drive device is supplied. By evaporating at least a portion of the vaporizable liquid, a liquid phase enriched by the ionic liquid and a vapor phase are created, which is fed to an expander for the purpose of relaxing and performing mechanical work.
  • a separator downstream of the evaporator may be used to separate vapor and liquid phases.
  • the expander is connected on the output side to a reservoir provided with a sufficient buffer volume for the cooling medium, so that it is possible to dispense with a capacitor on the secondary side to the expander.
  • the ionic liquid in the uniform overall operating medium is preferably additionally assigned the task of antifreeze protection.
  • the choice of the anion-cation pairing of the ionic liquid sets the melting point of the mixture with the vaporizable liquid as above freezing point.
  • a minimum proportion of 0.01% by weight is assumed for the ionic liquid and the vaporizable liquid in the overall operating medium.
  • a lower melting point of the mixture below -5 ° C, more preferably below -10 ° C and more preferably below -30 ° C.
  • normal pressure conditions are assumed (1013 mbar).
  • the respective system pressure is used to set the melting point temperature as the reference pressure.
  • the characteristic of a melting point lying below the freezing point of the vaporizable liquid should apply to the total operating medium at least in a mixing ratio range which is present in the collecting reservoir of a stopped, cold drive device.
  • a weight fraction of the vaporizable liquid of at least 10 gw .-% and at most 90 gw .-% is assumed, more preferred for this is the interval from 20 gw .-% to 80 gw .-%.
  • Particularly preferred in the case of a cold system is a weight ratio of the ionic liquid to vaporizable liquid which is in the range of 60:40 to 40:60.
  • the melting point of the mixture below -5 ° C, more preferably below -10 ° C and more preferably below -30 ° C.
  • the mixing ratio in the total operating medium may shift with increasing temperature. This may result in substantially complete separation of the ionic liquid from the overall operating medium. It is within the scope of the invention conceivable to change the mixing ratio in operation to temperature so far that the temperature condition for the melting point of the mixture, as lying below the freezing point of the vaporizable liquid, is no longer satisfied for certain operating phases. This will be understood as part of an advantageous embodiment of the invention. After the plant has stopped, the mixing ratio in the collection reservoir is returned to ensure frost protection again.
  • Preferred ionic liquids for carrying out the invention contain at least one organic compound as cation, most preferably containing only organic compounds as cations.
  • Suitable organic cations are, in particular, organic compounds containing heteroatoms, such as nitrogen, sulfur or phosphorus.
  • Particular preference is given to organic compounds having at least one, preferably exactly one cationic group selected from an ammonium group, an oxonium group, a sulfonium group or a phosphonium group.
  • ionic liquids come into consideration, which contain as anion a C1 to C4 alkyl sulfonate, preferably methyl sulfonate, a fully or partially fluorinated C1 to C4 alkyl sulfonate, preferably trifluoromethylsulfonate.
  • Particularly preferred ionic liquids are those which are a cation of the formula IV a (pyridinium) or IV e (imidazolium) or IV x (phosphonium) or IV y (morpholinium) and as anion a C 1 to C 4 alkylsulfonate, preferably a methylsulfonate or partially fluorinated C1 to C4 alkyl sulfonate, preferably trifluoromethylsulfonate, or in a very particularly preferred embodiment consist exclusively of such a cation and anion.
  • the ionic liquids are salts with ammonium cations, including compounds with tetravalent nitrogen and located positive charge on the nitrogen or aromatic ring systems with at least one, preferably one or two, more preferably two nitrogen atoms in the ring system and a delocalized positive charge.
  • ammonium cations are the imidazolium cations, which are understood to mean all compounds having an imidazolium ring system and optionally any desired substituents on the carbon and / or nitrogen atoms of the ring system.
  • the anion may be an organic or inorganic anion.
  • Particularly preferred ionic liquids consist exclusively of the salt of an organic cation with one of the anions listed below.
  • the molar weight of the ionic liquids is preferably less than 2000 g / mol, more preferably less than 1500 g / mol, more preferably less than 1000 g / mol, and most preferably less than 750 g / mol; in a particular embodiment, the molecular weight is between 100 and 750 or between 100 and 500 g / mol.
  • Suitable ionic liquids are, in particular, salts of the general formula I below [A] n + [Y] n- (I) where n is 1, 2, 3 or 4, [A] + is an ammonium cation, an oxonium cation, a sulfonium cation or a phosphonium cation and [Y] n- is a trivalent or tetravalent anion is;
  • Suitable cations are, for example, the cations of the general formulas (IVa) to (IVy) and oligomers containing these structures.
  • morpholinium can be chosen.
  • Another suitable cation is also a phosphonium cation of the general formula (IVy) and oligomers containing this structure.
  • the radical R is a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups radical having 1 to 20 carbon atoms;
  • radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen, a sulfo group or a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups having 1 to 20 carbon atoms, wherein the radicals R 1 to R 9 , which in the abovementioned formulas (IV) are bonded to a carbon atom (and not to a heteroatom), additionally may also stand for halogen or a functional group; or
  • two adjacent radicals from the series R 1 to R 9 together also for a divalent, carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups radical or substituted 1 to 30 carbon atoms.
  • the radicals R 1 to R 9 are, in the cases in which those in the above formulas (IV) to a carbon atom (and not to a heteroatom) bound also be bound directly via the heteroatom.
  • Fractional groups and heteroatoms can also be directly adjacent, so that combinations of several adjacent atoms, such as -O- (ether), -S- (thioether), -COO- (ester), - CONH- (secondary amide) or -CONR'- (tertiary amide) are included, for example, di (C 1 -C 4 alkyl) amino, C 1 -C 4 alkyloxycarbonyl or C 1 -C 4 alkyloxy.
  • Halogens are fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • the radical R preferably stands for
  • the radical R is unbranched and unsubstituted C 1 -C 18 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1 Decyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, in particular methyl, ethyl, 1-butyl and 1-octyl and CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) p -CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) p -CH 2 CH 2 - with p equal to 0 to 3.
  • C 1 -C 18 -alkyl such as, for example, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octy
  • radicals R 1 to R 9 are preferably each independently
  • aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 1 - to C 18 -alkyl it is preferably methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl , 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1-butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2-methyl 1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl, 2-methyl-3 pentyl
  • aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 6 -C 12 aryl is preferably phenyl, tolyl, xylyl, ⁇ -naphthyl, ⁇ -naphthyl, 4- Diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, iso-propylphenyl, t-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl
  • C 5 -C 12 -cycloalkyl optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles is preferably cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl , Diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl, C q F 2 (qa) (1-b ) H 2a-b with q ⁇ 30, 0 ⁇ a ⁇ q and
  • An optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle is preferably furyl, thiophenyl, pyrryl, Pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxo, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl or difluoropyridyl.
  • Two adjacent radicals together form an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more several substituted or unsubstituted imino groups interrupted ring, it is preferably 1,3-propylene, 1,4-butylene, 1,5-pentylene, 2-oxa-1,3-propylene, 1-oxa-1,3- propylene, 2-oxa-1,3-propylene, 1-oxa-1,3-propenylene, 3-oxa-1,5-pentylene, 1-aza-1,3-propenylene, 1-C 1 -C 4 - Alkyl 1-aza-1,3-propenylene, 1,4-buta-1,3-dienylene, 1-aza-1,4-buta-1,3-dienylene or 2-aza-1,
  • radicals contain oxygen and / or sulfur atoms and / or substituted or unsubstituted imino groups
  • the number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not restricted. As a rule, it is not more than 5 in the radical, preferably not more than 4, and very particularly preferably not more than 3.
  • radicals contain heteroatoms, then between two heteroatoms there are generally at least one carbon atom, preferably at least two carbon atoms.
  • radicals R 1 to R 9 are each independently
  • Hydrogen unbranched or branched unsubstituted or monosubstituted to hydroxyl, halogen, phenyl, cyano, C 1 -C 6 alkoxycarbonyl and / or sulfonic acid substituted C 1 -C 18 alkyl having a total of 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3 Pentyl, 2-methyl-1-butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2 Hexyl, 3-hexyl, 2-methyl-1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl
  • the radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen or C 1 -C 18 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl, for phenyl, for 2-hydroxyethyl, for 2-cyanoethyl, for 2- (methoxycarbonyl) ethyl, for 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, for 2- (n-butoxycarbonyl) ethyl, for N, N-dimethylamino, for N, N -Diethylamino, for chlorine and for CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) p -CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) p CH 2 CH 2 - with p is 0 to third
  • R 1 to R 5 is methyl, ethyl or chlorine and the remaining R 1 to R 5 are hydrogen;
  • R 3 is dimethylamino and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen; all radicals R 1 to R 5 are hydrogen;
  • R 2 is carboxy or carboxamide and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen; or
  • R 1 and R 2 or R 2 and R 3 is 1,4-buta-1,3-dienylene and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;
  • R 1 to R 5 are hydrogen; or one of the radicals R 1 to R 5 is methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen.
  • pyridinium ions (IVa) which may be mentioned are 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1 Hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-dodecyl) pyridinium, 1- (1-tetradecyl) pyridinium, 1- (1-hexadecyl) pyridinium, 1,2-dimethyl pyridinium , 1-ethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1 dodecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-tetradec
  • R 1 to R 4 are hydrogen; or one of the radicals R 1 to R 4 is methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 4 are hydrogen.
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; or
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl
  • R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen.
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen; R 1 to R 4 are methyl; or R 1 to R 4 are methyl hydrogen.
  • R 1 is hydrogen, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-octyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen, methyl or ethyl.
  • imidazolium ions may be mentioned 1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-tetradecyl) -imidazolium, 1- (1-hexadecyl) -imidazolium, 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl ) -3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium
  • FIG. 1 is schematically simplified a drive device according to the invention can be seen.
  • the drive device comprises an engine 1 in the form of an internal combustion engine, which acts via a gear 4 on a shaft 22 with the drive wheels 23.1, 23.2.
  • the drive device comprises a cooling system 2 with a coolant pump 14 and an air / cooling medium heat exchanger 12 to which a fan 13 is assigned.
  • the prime mover 1 is cooled.
  • the drive device comprises a Lubricant circuit 3, which supplies the drive machine 1 via a lubricant pump 15 lubricating medium.
  • the cooling system 2 and the lubricant circuit 3 are fluidically connected by producing the cooling medium and the lubricating medium as a withdrawal from a total operating medium.
  • the total operating medium is stored in a collecting reservoir 5 and comprises an ionic liquid and a vaporizable liquid, in particular water.
  • the total operating medium is conveyed via the primary pump 17 and arrives at the separation or partial separation of the ionic liquid from the evaporable liquid to a separating device 6, in the present case an evaporator 7. This is acted upon via the exhaust gas guide 24 from the engine 1 with a heat flow.
  • the lubricant circuit 3 Another deduction from the evaporator 7 of an enriched with the ionic liquid lubricant leads to the lubricant circuit 3.
  • the lubricant can be stored with appropriate switching of the valve 20.4 in the reservoir for the lubricant 16. With sufficient filling of the reservoir for the lubricating medium 16, the influx from the evaporator 7 at the valve 20.4 can be turned off completely.
  • no separate heat exchanger for cooling in the lubricant circuit 3 is provided due to the high temperature resistance of the ionic liquid.
  • the enriched with the ionic liquid lubricant medium is also used for cooling a high-temperature component of the drive machine.
  • FIG. 2 Another embodiment of the invention is in FIG. 2 outlined.
  • Sketchy illustrated is the coupling of further fluidic circuits to the reservoir for the lubricating medium 16, in detail, it is a connection to Air compressor lubrication 29, a connection to the steering hydraulic system 30, a connection to the retarder hydraulics 31 and a connection to a hydrostatic drive 32.
  • an expander 9 reaching connection to the expander lubrication 28 is provided.
  • at least a part of said fluidic connections may originate from the collection reservoir 5.
  • FIG. 2 an embodiment with a downstream of the evaporator 7 separator 26 in which a separation of the vapor and liquid phases is made.
  • the vapor phase is fed to the expander 9 and the liquid phase to the reservoir for the lubricating medium 16.
  • the mechanical power generated by the expander 9 is transmitted to the drive train by means of a preferably switchable expander coupling 27.
  • the coupling takes place on the secondary side of the transmission 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für einen Fahrzeugantrieb, umfassend eine Antriebsleistung erzeugende Antriebsmaschine (1), ein Kühlsystem (2) für die Flüssigkeitskühlung der Antriebsmaschine und/oder einer Komponente der Antriebsvorrichtung, die von der Antriebsmaschine wenigstens mittelbar mit Antriebsleistung versorgt wird, wobei im Kühlsystem ein Kühlmedium zirkuliert; einen Schmierstoffkreislauf (3) für die Schmierung wenigstens einer bewegbaren Komponente der Antriebsvorrichtung mit einem Schmiermedium, wobei die Antriebsvorrichtung ferner ein Sammelreservoir (5) umfasst, in dem ein Gesamtbetriebsmedium, das eine Mischung aus einer ionischen Flüssigkeit und einer verdampfbaren Flüssigkeit umfasst, bevorratet ist, wobei das Kühlsystem und der Schmierstoffkreislauf mit dem Sammelreservoir wenigstens mittelbar fluidisch verbunden sind, um Schmiermedium und Kühlmedium aus dem Gesamtbetriebsmedium abzuziehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 1, die insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs dient, sowie ein Verfahren für deren Betrieb. Neben Fahrzeugantrieben kommen stationäre Antriebsvorrichtungen in Betracht.
  • Gattungsgemäße Antriebssysteme mit Antriebsmaschinen, wie beispielsweise Verbrennungsmotoren, Turbinen wie Gasturbinen, Elektromotoren, Brennstoffzellen oder Expansionsmaschinen in Form von Schrauben- oder Kolbenexpandern, weisen typischerweise mehrere Flüssigkeitskreisläufe auf, die jeweils unterschiedlichen Zwecken dienen. Üblicherweise umfassen diese einen geschlossenen Kühlkreislauf zur Flüssigkeitskühlung der Antriebsmaschine oder einer von dieser angetriebenen Komponente. Dabei wird als Kühlmedium typischerweise eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, beispielsweise Glykol, verwendet. Des Weiteren werden zur Erzielung einer hohen chemischen und thermischen Stabilität zusätzliche Additive beigemischt. Die Kühlung erfolgt üblicherweise mittels einer Durchströmung von Teilen des Gehäuses der Antriebsmaschine bei einem moderaten Überdruck und Temperaturen unter 115 °C für das Kühlmedium. Für hochbelastete Motoren können zusätzlich separat angelegte Kühlkreislaufe, beispielsweise zur Kolbenkühlung oder zur Kühlung der Lagerung von Turbinenwellen bei Abgasturboladern, verwendet werden.
  • Des Weiteren liegt üblicherweise als weiterer Flüssigkeitskreislauf ein Schmierstoffkreislauf vor, in dem mineralölbasierte, synthetische oder halbsynthetische Öle den Lagerungskomponenten zugeführt werden. Dabei sind Schmiermittel insbesondere im Hinblick auf die Viskosität, etwa zur Verringerung der Viskosität bei hoher Temperatur zum Erzielen von Leichtlaufölen, einzustellen.
  • Eine wiederum hiervon abweichende Anforderung ergibt sich für Hydraulikmedien, insbesondere für Bremsflüssigkeiten. Diese müssen hygroskopisch sein, um das Entstehen von Wassertropfen innerhalb eines geschlossenen Bremskreises zu vermeiden und so Blasenbildungen beim Erhitzen ausschließen zu können. Die generelle Anforderung eines hohen Siedepunkts erfüllen die heute üblicherweise verwendeten Polyglykolverbindungen und die zugeschlagenen Additive, beispielsweise Korrosionsschutzmittel.
  • Ferner sehen energieeffiziente Antriebsvorrichtungen Zusatz- oder Sekundärantriebe zur Abwärmenutzung der primären Antriebsmaschine vor. Hierzu wird Abwärme, beispielsweise im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, zur Verdampfung eines Arbeitsmediums in einem Verdampfer ausgenutzt, wobei die so entstehende Dampfphase zur Verrichtung mechanischer Arbeit einem Expander zugeführt wird und sodann über einen Kondensator als Flüssigphase erneut in den Verdampfer eintritt.
  • Aus der DE 103 28 289 B3 ist als Arbeitsmedium für eine Dampfkreisprozessvorrichtung eine Mischung aus Wasser und wenigstens einer heterozyklischen Verbindung sowie einem Zusatz mischbarer Polymere, tensidischer und/oder sonstiger organischer Schmiermittel bekannt. Als heterozyklische Verbindungen werden insbesondere 2-Methylpyridin, 3-Methylpyridin, Pyridin, Pyrrol und Pyridazin vorgeschlagen. Dabei wird mittels der heterozyklischen Verbindung der Gefrierpunkt der Betriebsflüssigkeit unterhalb 0 °C eingestellt. Zugleich bildet die heterozyklische Verbindung mit Wasser ein Azeotrop, sodass diese zusammen mit dem Wasseranteil im Dampferzeuger in die Gasphase übergeht. Hierbei werden Schmiermittel ebenfalls in der Dampfphase zur Ausführung einer Selbstschmierung zum Expander transportiert.
  • Nachteilig an den bekannten Betriebsflüssigkeiten für Dampfkreisprozesse ist deren Toxizität, sodass aufwendige Vorkehrungen getroffen werden müssen, um einen Austritt der Betriebsflüssigkeit, beziehungsweise ihrer Gasphase, sicher zu verhindern. Bei einer Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, kann dies allerdings im Hinblick auf mögliche Unfallgefahren nicht vollständig ausgeschlossen werden. Weitere, jeweils angepasste Betriebsmedien, ergeben sich für den Betrieb von Fahrzeugretardern sowie für hydraulische Systeme der Fahrzeuglenkung.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit einer Vereinfachung des Kühlsystems und des Schmierstoffkreislaufes anzugeben. Des Weiteren sind für eine vorteilhafte Ausführung die konstruktive Ausgestaltung sowie der Betrieb von Zusatz- und Nebenaggregaten, wie einer Dampfkreisprozessvorrichtung, eines Retarders sowie von Systemen zur Brennkraft- und Lenkungsunterstützung, zu vereinfachen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung beruht auf der Verwendung eines Gesamtbetriebsmediums für die Antriebsvorrichtung, das in der Lage ist, unterschiedliche Anforderungen zum Betrieb des Kühlsystems zum einen und des Schmierstoffkreislaufes zum anderen zu erfüllen. Gemäß einer vorteilhaften Weitergestaltung dient das Gesamtbetriebsmedium zusätzlich zum Betrieb einer Dampfkreisprozessvorrichtung und/oder eines Retarders und/oder weiterer hydraulisch betriebener Systeme, zum Beispiel zum Bremsen oder Lenken eines Kraftfahrzeugs. Als Gesamtbetriebsmedium wird erfindungsgemäß eine Flüssigkeitsmischung vorgeschlagen, die eine oder mehrere ionische Flüssigkeiten und eine verdampfbare Flüssigkeit umfasst. Dabei wird besonders bevorzugt Wasser als verdampfbare Flüssigkeit verwendet. Ferner können zusätzliche Additive zugesetzt werden.
  • Eine ionische Flüssigkeit ist ein Salz mit einem Schmelzpunkt kleiner 100 °C bei 1 bar. Vorzugsweise hat die ionische Flüssigkeit in Reinform einen Schmelzpunkt kleiner 70 °C, besonders bevorzugt kleiner 30 °C und ganz besonders bevorzugt kleiner 0 °C bei 1 bar. Für eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist die ionische Flüssigkeit unter Normalbedingungen (1 bar, 21 °C), das heißt bei Raumtemperatur, flüssig.
  • Ionische Flüssigkeiten zeichnen sich durch einen kaum messbaren Dampfdruck aus. Des Weiteren können chemisch inerte und temperaturstabile ionische Flüssigkeiten gewählt werden, sodass sich die Möglichkeit eröffnet, ein in einem Sammelreservoir bevorratetes Gesamtbetriebsmedium durch eine Veränderung der Mischungsanteile dem vorgesehenen Verwendungszweck anzupassen. Hierzu kann mittels einer Abscheidevorrichtung eine wenigstens teilweise Trennung der ionischen Flüssigkeit von der verdampfbaren Flüssigkeit vorgenommen werden, sodass unterschiedliche Mischungsverhältnisse zwischen der ionischen Flüssigkeit und der verdampfbaren Flüssigkeit eingestellt und im Limit die Mischungsbestandteile ionische Flüssigkeit und verdampfbare Flüssigkeit im Wesentlichen in Reinform vorliegen.
  • So kann die ionische Flüssigkeit oder ein mit ionischer Flüssigkeit angereicherter Abzug aus dem Gesamtbetriebsmedium als Schmiermedium zum Betrieb eines Schmierstoffkreislaufes dienen. Aufgrund der hohen Temperaturstabilität der ionischen Flüssigkeit ist die Ausgestaltung des Schmierstoffkreislaufs vereinfacht. Dabei kann insbesondere auf eine separate Kühleinrichtung verzichtet werden und stattdessen das erhitzte Schmiermedium dem Kühlsystem der Antriebsmaschine, insbesondere einem Reservoir für das Kühlmedium oder wiederum dem Sammelreservoir für das Gesamtbetriebsmedium, zugeführt werden.
  • Ein mit der verdampfbaren Flüssigkeit angereicherter Abzug oder die im Wesentlichen reine verdampfbare Flüssigkeit kann als Kühlmedium dienen. Alternativ kann das Gesamtbetriebsmedium direkt in den Kühlkreislauf eingespeist werden. Ferner besteht für eine weitergestaltete Antriebsvorrichtung die Möglichkeit, eine Dampfkreisprozessvorrichtung vorzusehen, deren Arbeitsmedium wiederum das Gesamtbetriebsmedium oder ein Abzug aus dem Gesamtbetriebsmedium ist. Besonders bevorzugt wird hierzu die Abscheidevorrichtung zur Trennung der ionischen Flüssigkeit und der verdampfbaren Flüssigkeit als Verdampfer ausgebildet, dem die Abwärme der Antriebsvorrichtung zugeführt wird. Durch Abdampfen wenigstens eines Teils der verdampfbaren Flüssigkeit entsteht eine durch die ionische Flüssigkeit angereicherte Flüssigphase und eine Dampfphase, die zur Entspannung und Verrichtung mechanischer Arbeit einem Expander zugeleitet wird. Für eine alternative Ausgestaltung kann zur Trennung von Dampf- und Flüssigphase ein dem Verdampfer nachgeschalteter Separator verwendet werden. Für eine vorteilhafte Ausgestaltung wird der Expander ausgangsseitig an ein mit einem hinreichenden Puffervolumen versehenen Reservoir für das Kühlmedium angeschlossen, sodass auf einen Kondensator sekundärseitig zum Expander verzichtet werden kann.
  • Zusätzlich zur Funktion als Teil eines Schmiermediums ist der ionischen Flüssigkeit im einheitlichen Gesamtbetriebsmedium bevorzugt zusätzlich die Aufgabe einer Frostschutzsicherung zugeordnet. Dabei wird durch die Wahl der Anionen-Kationen-Paarung der ionischen Flüssigkeit der Schmelzpunkt der Mischung mit der verdampfbaren Flüssigkeit als über dem Gefrierpunkt liegend eingestellt.
  • Ferner wird von einem Mindestanteil von 0,01 Gew.-% jeweils für die ionische Flüssigkeit und die verdampfbare Flüssigkeit im Gesamtbetriebsmedium ausgegangen. Besonders bevorzugt wird ein tieferliegender Schmelzpunkt der Mischung unterhalb -5 °C, besonders bevorzugt unterhalb -10 °C und weiter bevorzugt unterhalb -30 °C. Dabei werden im Hinblick auf die bevorzugten Temperaturschwellen für ein belüftetes System Normaldruckbedingungen angenommen (1013 mbar). Für ein geschlossenes System wird der jeweilige Systemdruck zur Einstellung der Schmelzpunktemperatur als Referenzdruck herangezogen.
  • Dabei soll für das Gesamtbetriebsmedium das Merkmal eines unterhalb des Gefrierpunkts der verdampfbaren Flüssigkeit liegenden Schmelzpunkts wenigstens in einem Mischungsverhältnisbereich gelten, das im Sammelreservoir einer stillgesetzten, kalten Antriebsvorrichtung vorliegt. Bevorzugt wird ein Gewichtsanteil der verdampfbaren Flüssigkeit von wenigstens 10 gw.-% und höchstens 90 gw.-% angenommen, stärker bevorzugt wird hierfür das Intervall von 20 gw.-% bis 80 gw.-%. Besonders bevorzugt wird für den Fall eines kalten Systems ein Gewichtsverhältnis der ionischen Flüssigkeit zu verdampfbarer Flüssigkeit, das im Bereich von 60:40 bis 40:60 liegt. Besonders bevorzugt liegt für die voranstehend genannten Mischungsverhältnisse der Schmelzpunkt der Mischung unterhalb -5 °C, besonders bevorzugt unterhalb -10 °C und weiter bevorzugt unterhalb -30 °C.
  • Beim Betrieb kann sich mit zunehmender Temperatur das Mischungsverhältnis im Gesamtbetriebsmedium verschieben. Dies kann bis zur im Wesentlichen vollständigen Abtrennung der ionischen Flüssigkeit vom Gesamtbetriebsmedium führen. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, das Mischungsverhältnis im Betrieb auf Temperatur so weit zu verändern, dass die Temperaturbedingung für den Schmelzpunkt der Mischung, als unterhalb des Gefrierpunkts der verdampfbaren Flüssigkeit liegend, für bestimmte Betriebsphasen nicht mehr erfüllt ist. Dies wird noch als Teil einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verstanden. Nach dem Anlagenstillstand wird das Mischungsverhältnis im Sammelreservoir wieder zurückgeführt, um die Frostsicherheit erneut sicherzustellen.
  • Bevorzugte ionische Flüssigkeiten zur Ausführung der Erfindung enthalten zumindest eine organische Verbindung als Kation, ganz besonders bevorzugt enthalten sie ausschließlich organische Verbindungen als Kationen. Geeignete organische Kationen sind insbesondere organische Verbindungen mit Heteroatomen, wie Stickstoff, Schwefel oder Phosphor. Besonders bevorzugt handelt es sich um organische Verbindungen mit mindestens einer, vorzugsweise genau einer kationischen Gruppe, ausgewählt aus einer Ammonium-Gruppe, einer Oxonium-Gruppe, einer Sulfonium-Gruppe oder einer Phosphonium-Gruppe.
  • Insbesondere kommen ionische Flüssigkeiten in Betracht, die als Anion ein C1 bis C4 -Alkylsulfonat, vorzugsweise Methylsulfonat, ein ganz oder teilweise fluoriertes C1 bis C4 Alkylsulfonat, vorzugsweise Trifluormethylsulfonat enthalten. Besonders bevorzugte ionische Flüssigkeiten sind solche, welche ein Kation der Formel IV a ( Pyridinium) oder IV e (Imidazolium) oder IV x (Phosphonium) oder IV y (Morpholinium) und als Anion ein C1 bis C4-Alkylsulfonat, vorzugsweise Methylsulfonat, ein ganz oder teilweise fluoriertes C1 bis C4 Alkylsulfonat, vorzugsweise Trifluormethylsulfonat enthalten, beziehungsweise in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ausschließlich aus einem derartigen Kation und Anion bestehen.
  • In einer besonderen Ausführungsform handelt es sich bei den ionischen Flüssigkeiten um Salze mit Ammonium-Kationen, worunter Verbindungen mit vierbindigem Stickstoff und lokalisierter positiver Ladung am Stickstoff oder aromatische Ringsysteme mit mindestens einem, vorzugsweise einem oder zwei, besonders bevorzugt zwei Stickstoffatomen im Ringsystem und einer delokalisierten positiven Ladung verstanden werden.
  • Besonders bevorzugte Ammonium-Kationen sind die Imidazolium-Kationen, worunter alle Verbindungen mit einem lmidazolium-Ringsystem und gegebenenfalls beliebigen Substituenten an den Kohlenstoff- und/oder Stickstoffatomen des Ringsystems verstanden werden.
  • Bei dem Anion kann es sich um ein organisches oder anorganisches Anion handeln. Besonders bevorzugte ionische Flüssigkeiten bestehen ausschließlich aus dem Salz eines organischen Kations mit einem der nachstehend genannten Anionen.
  • Das Molgewicht der ionischen Flüssigkeiten ist vorzugsweise kleiner 2000g/mol, besonders bevorzugt kleiner 1500 g/mol, besonders bevorzugt kleiner 1000 g/mol und ganz besonders bevorzugt kleiner 750 g/mol; in einer besonderen Ausführungsform liegt das Molgewicht zwischen 100 und 750 bzw. zwischen 100 und 500 g/mol.
  • Geeignete ionische Flüssigkeiten sind insbesondere Salze der nachstehenden allgemeinen Formel I

             [A]n + [Y]n-     (I)

    in der n für 1, 2, 3 oder 4 steht, [A]+ für ein Ammonium-Kation, ein Oxonium-Kation, ein Sulfonium-Kation oder ein Phosphonium-Kation und [Y]n- für ein ein-, zwei-, drei- oder vierwertiges Anion steht;
  • Oder gemischte Salze der allgemeinen Formeln (II)

             [A1]+[A2]+ [Y]2-     (IIa);

             [A1]+[A2]+[A3]+[Y]3-     (IIb);

    oder

             [A1]+[A2]+[A3]+[A4]+[Y]4-     (IIC),

    wobei [A1]+, [A2]+, [A3]+ und [A4]+ unabhängig voneinander aus den für [A]+ genannten Gruppen ausgewählt sind und [Y]n- die unter B1) genannte Bedeutung besitzt; oder
    oder gemischte Salze der allgemeinen Formeln (III)

             [A1]+[A2]+[A3]+[M1]+[Y]4-     (IIIa);

             [A1]+[A2]+[M1]+[M2]+[Y]4-     (IIIb);

             [A1]+[M1]+[M2]+[M3]+[Y]4-     (IIIc);

             [A1]+[A2]+[M1]+ [Y]3-     (IIId);

             [A1]+[A2]+[M1]+[Y]3-     (IIIe);

             [A1]+[M1]+[Y]2-     (IIIf);

             [A1]+[A2]+[M1]+[Y]4-     (IIIg);

             [A1]+[A2]+[M1]+M4-     (IIIh);

             [A1]+[M5]3+[Y]4-     (IIIi);

    oder

             [A1]+[M4]2+[Y]3-     (IIIj)

    wobei [A1]+, [A2]+ und [A3]+ unabhängig voneinander aus den für [A]+ genannten Gruppen ausgewählt sind, [Y]n- die unter B1) genannte Bedeutung besitzt und [M1]+, [M2]+, [M3]+ einwertige Metallkationen, [M4]2+ zweiwertige Metallkationen und [M5]3+ dreiwertige Metallkationen bedeuten;
    oder Gemische hiervon.
  • Bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten in denen das Kation [A]+ ein Ammonium-Kation ist, welches im Allgemeinen 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3 und besonders bevorzugt 1 bis 2 Stickstoffatome enthält.
  • Geeignete Kationen sind beispielsweise die Kationen der allgemeinen Formeln (IVa) bis (IVy)
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
    Figure imgb0007
    Figure imgb0008
    Figure imgb0009
    Figure imgb0010
    Figure imgb0011
     sowie Oligomere, die diese Strukturen enthalten.
    Figure imgb0012
  • Ferner kann Morpholinium gewählt werden.
  • Ein weiteres, geeignetes Kation ist auch ein Phosphonium-Kation der allgemeinen Formel (IVy)
    Figure imgb0013
     sowie Oligomere, die diese Struktur enthalten.
  • In den oben genannten Formeln (IVa) bis (IVy) stehen der Rest R für einen Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen; und
  • die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine Sulfo-Gruppe oder einen Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste R1 bis R9, welche in den oben genannten Formeln (IV) an ein Kohlenstoffatom (und nicht an ein Heteroatom) gebunden sind, zusätzlich auch für Halogen oder eine funktionelle Gruppe stehen können; oder
  • zwei benachbarte Reste aus der Reihe R1 bis R9 zusammen auch für einen zweibindigen, Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen.
  • Als Heteroatome kommen bei der Definition der Reste R und R1 bis R9 prinzipiell alle Heteroatome in Frage, welche in der Lage sind, formell eine -CH2-, eine -CH=, eine -C≡ oder eine =C= -Gruppe zu ersetzen. Enthält der den Kohlenstoff enthaltende Rest Heteroatome, so sind Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor und Silizium bevorzugt. Als bevorzugte Gruppen seien insbesondere -O-, -S-, - SO-, -SO2-, -NR'-, -N=, -PR'-, -POR'- und -SiR'2- genannt, wobei es sich bei den Resten R' um den verbleibenden Teil des Kohlenstoff enthaltenden Rests handelt. Die Reste R1 bis R9 können dabei in den Fällen, in denen diese in den oben genannten Formeln (IV) an ein Kohlenstoffatom (und nicht an ein Heteroatom) gebunden sind, auch direkt über das Heteroatom gebunden sein.
  • Als funktionelle Gruppen kommen prinzipiell alle funktionellen Gruppen in Frage, welche an ein Kohlenstoffatom oder ein Heteroatom gebunden sein können. Als geeignete Beispiele seien -OH (Hydroxy), =O (insbesondere als Carbonylgruppe), -NH2 (Amino), =NH (Imino), -COOH (Carboxy), -CONH2 (Carboxamid), -SO3H (Sulfo) und -CN (Cyano) genannt. Fuktionelle Gruppen und Heteroatome können auch direkt benachbart sein, so dass auch Kombinationen aus mehreren benachbarten Atomen, wie etwa -O- (Ether), -S- (Thioether), -COO- (Ester), - CONH- (sekundäres Amid) oder -CONR'- (tertiäres Amid), mit umfasst sind, beispielsweise Di-(C1-C4-alkyl)-amino, C1-C4-Alkyloxycarbonyl oder C1-C4-Alkyloxy.
  • Als Halogene seien Fluor, Chlor, Brom und Iod genannt.
  • Bevorzugt steht der Rest R für
  • unverzweigtes oder verzweigtes, unsubsituiertes oder ein bis mehrfach mit Hydroxy, Halogen, Phenyl, Cyano, C1- bis C6-Alkoxycarbonyl und/oder Sulfonsäure substituiertes C1- bis C18-Alkyl mit insgesamt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Dimethyl1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl, 3-Phenylpropyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxycarbonyl)-ethyl, Trifluormethyl, Difluormethyl, Fluormethyl, Pentafluorethyl, Heptafluorpropyl, Heptafluorisopropyl, Nonafluorbutyl, Nonafluorisobutyl, Undecylfluorpentyl, Undecylfluorisopentyl, 6-Hydroxyhexyl und Propylsulfonsäure; Glykole, Butylenglykole und deren Oligomere mit 1 bis 100 Einheiten und einem Wasserstoff oder einem C1- bis C8-Alkyl als Endgruppe, wie beispielsweise RAO-(CHRB-CH2-O)p-CHRB-CH2- oder RAO-(CH2CH2CH2CH2O)p-CH2CH2CH2CH2O- mit RA und RB bevorzugt Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und p bevorzugt 0 bis 3, insbesondere 3-Oxabutyl, 3-Oxapentyl, 3,6-Dioxaheptyl, 3,6-Dioxaoctyl, 3,6,9-Trioxadecyl, 3,6,9-Trioxaundecyl, 3,6,9,12-Tetraoxatridecyl und 3,6,9,12-Tetraoxatetradecyl; Vinyl; und N,N-Di-C1-C6-alkylamino, wie beispielsweise N,N-Dimethylamino und N,N-Diethylamino.
  • Besonders bevorzugt steht der Rest R für unverzweigtes und unsubstituiertes C1-C18-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Decyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, insbesondere für Methyl, Ethyl, 1-Butyl und 1-Octyl sowie für CH3O-(CH2CH2O)p-CH2CH2- und CH3CH2O-(CH2CH2O)p-CH2CH2- mit p gleich 0 bis 3.
  • Bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für
  • Wasserstoff;
    Halogen;
    eine funktionelle Gruppe;
    gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C1-C18-Alkyl; gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2-C18-Alkenyl; gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6-C12-Aryl; gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-C12-Cycloalkyl; gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-C12-Cycloalkenyl; oder
    einen gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten fünf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus bedeuten; oder
    zwei benachbarte Reste zusammen für
    einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring.
  • Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertem C1- bis C18-Alkyl handelt es sich bevorzugt um Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Dimethyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, Heptyl, Octyl, 2-Etylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tridecyl, 1-Tetradecyl, 1-Pentadecyl, 1-Hexadecyl, 1-Heptadecyl, 1-Octadecyl, Cyclopentylmethyl, 2-Cyclopentylethyl, 3-Cyclopentylpropyl, Cyclohexylmethyl, 2-Cyclohexylethyl, 3-Cyclohexylpropyl, Benzyl (Phenylmethyl), Diphenylmethyl (Benzhydryl), Triphenylmethyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 3-Phenylpropyl, α,a-Dimethylbenzyl, p-Tolylmethyl, 1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2-Ethoxycarbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, Methoxy, Ethoxy, Formyl, 1,3-Dioxolan-2-yl, 1,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6-Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 3-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Aminohexyl, 2-Methylaminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methylaminobutyl, 6-Methylaminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Dimethylaminopropyl, 4-Dimethylaminobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl, 6-Ethoxyhexyl, Acetyl, CqF2(q-a)+(1-b)H2a+b mit q gleich 1 bis 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1 (beispielsweise CF3, C2F5, CH2CH2-C(q-2)F2(q-2)+1, C6F13, C8F17) C10F21, C12F25), Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trichlormethyl, 1,1-Dimethyl-2-chlorethyl, Methoxymethyl, 2-Butoxyethyl, Diethoxymethyl, Diethoxyethyl, 2-Isopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxycarbonyl)-ethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenylthioethyl, 5-Hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-Hydroxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Hydroxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-Hydroxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Hydroxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-Hydroxy-5,10-dioxa-tetradecyl, 5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 11-Methoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 14-Methoxy-5,10-dioxa-tetradecyl, 5-Ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa-heptyl, 11-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Ethoxy-5-oxa-nonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl. Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2-C18-Alkenyl handelt es sich bevorzugt um Vinyl, 2-Propenyl, 3-Butenyl, cis-2-Butenyl, trans-2-Butenyl oder CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b mit q ≤ 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1.
  • Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6-C12-Aryl handelt es sich bevorzugt um Phenyl, Tolyl, Xylyl, α-Naphthyl, β-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, iso-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Methoxyphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopropylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2-Nitrophenyl, 4-Nitrophenyl, 2,4-Dinitrophenyl, 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetylphenyl, Methoxyethylphenyl, Ethoxymethylphenyl, Methylthiophenyl, Isopropylthiophenyl oder tert.-Butylthiophenyl oder C6F(5-a)Ha mit 0 ≤ a ≤ 5.
  • Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5- bis C12-Cycloalkyl handelt es sich bevorzugt um Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyclohexyl, Dimethoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohexyl, Dichlorcyclohexyl, Dichlorcyclopentyl, CqF2(q-a)(1-b)H2a-b mit q ≤ 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1 sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bicyclisches System wie z.B. Norbornyl oder Norbornenyl.
  • Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5- C12-Cycloalkenyl handelt es sich bevorzugt um 3-Cyclopentenyl, 2-Cyclohexenyl, 3-Cyclohexenyl, 2,5-Cydohexadienyl oder CqF2(q-a)-3(1-b)H2a-3b mit q ≤ 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1.
  • Bei einen gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten fünf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus handelt es sich bevorzugt um Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl, Benzoxazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl, Dimethylpyrryl, Methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl oder Difluorpyridyl.
  • Bilden zwei benachbarte Reste gemeinsam einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring, so handelt es sich bevorzugt um 1,3-Propyfen, 1,4-Butylen, 1,5-Pentylen, 2-Oxa-1,3-propylen, 1-Oxa-1,3-propylen, 2-Oxa-1,3-propylen, 1-Oxa-1,3-propenylen, 3-Oxa-1,5-pentylen, 1-Aza-1,3-propenylen, 1-C1-C4-Alkyl-1-aza-1,3-propenylen, 1,4-Buta-1,3-dienylen, 1-Aza-1,4-buta-1,3-dienylen oder 2-Aza-1,4-buta-1,3-dienylen.
    Enthalten die oben genannten Reste Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen, so ist die Anzahl der Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder Iminogruppen nicht beschränkt. In der Regel beträgt sie nicht mehr als 5 in dem Rest, bevorzugt nicht mehr als 4 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 3.
  • Enthalten die oben genannten Reste Heteroatome, so befinden sich zwischen zwei Heteroatomen in der Regel mindestens ein Kohlenstoffatom, bevorzugt mindestens zwei Kohlenstoffatome.
  • Besonders bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für
  • Wasserstoff;
    unverzweigtes oder verzweigtes, unsubsituiertes oder ein bis mehrfach mit Hydroxy, Halogen, Phenyl, Cyano, C1-C6-Alkoxycarbonyl und/oder Sulfonsäure subsituiertes C1-C18-Alkyl mit insgesamt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Dimethyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl, 3-Phenylpropyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxy-carbonyl)-ethyl, Trifluormethyl, Difluormethyl, Fluormethyl, Pentafluorethyl, Heptafluorpropyl, Heptafluorisopropyl, Nonafluorbutyl, Nonafluorisobutyl, Undecylfluorpentyl, Undecylfluorisopentyl, 6-Hydroxyhexyl und Propylsulfonsäure;
    Glykole, Butylenglykole und deren Oligomere mit 1 bis 100 Einheiten und einem Wasserstoff oder einem C1-C8-Alkyl als Endgruppe, wie beispielsweise RAO-(CHR8-CH2-O)p-CHRB-CH2- oder RAO-(CH2CH2CH2CH2O)p-CH2CH2CH2CH2O- mit RA und RB bevorzugt Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und p bevorzugt 0 bis 3, insbesondere 3-Oxabutyl, 3-Oxapentyl, 3,6-Dioxaheptyl, 3,6-Dioxaoctyl, 3,6,9-Trioxadecyl, 3,6,9-Trioxaundecyl, 3,6,9,12-Tetraoxatridecyl und 3,6,9,12-Tetraoxatetradecyl;
    Vinyl; und
    N,N-Di-C1-C6-alkyl-amino, wie beispielsweise N,N-Dimethylamino und N,N-Diethylamino.
  • Ganz besonders bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, für Phenyl, für 2-Hydroxyethyl, für 2-Cyanoethyl, für 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, für 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, für 2-(n-Butoxycarbonyl)ethyl, für N,N-Dimethylamino, für N,N-Diethylamino, für Chlor sowie für CH3O-(CH2CH2O)p-CH2CH2- und CH3CH2O-(CH2CH2O)pCH2CH2- mit p gleich 0 bis 3.
  • Ganz besonders bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyridiniumion (IVa) ist, bei dem
  • einer der Reste R1 bis R5 Methyl, Ethyl oder Chlor ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;
    R3 Dimethylamino ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;
    alle Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;
    R2 Carboxy oder Carboxamid ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind; oder
    R1 und R2 oder R2 und R3 1,4-Buta-1,3-dienylen ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;
  • und insbesondere ein solches, bei dem
  • R1 bis R5 Wasserstoff sind; oder
    einer der Reste R1 bis R5 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind.
  • Als ganz besonders bevorzugte Pyridiniumionen (IVa) seien genannt 1-Methylpyridinium, 1-Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)pyridinium, 1-(1-Octyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1-Octyl)-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-pyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-pyridinium, 1,2-Dimethylpyridinium, 1-Ethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methylpyridinium,
    1-(1-Tetradecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-methylpyridinium, 1-Methyl-2-ethylpyridinium, 1,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-ethylpyridinium,
    1-(1-Tetradecyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-ethylpyridinium, 1,2-Dimethyl-5-ethyl-pyridinium, 1,5-Diethyl-2-methyl-pyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium und 1-(1-Octyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium und 1-(1-Hexadecyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium.
  • Ganz besonders bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyridaziniumion (IVb) ist, bei dem
  • R1 bis R4 Wasserstoff sind; oder
    einer der Reste R1 bis R4 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R4 Wasserstoff sind.
  • Ganz besonders bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyrimidiniumionen (IVc) ist, bei dem
  • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind; oder
  • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist.
  • Ganz besonders bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyraziniumionen (IVd) ist, bei dem
  • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind;
    R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist;
    R1 bis R4 Methyl sind; oder
    R1 bis R4 Methyl Wasserstoff sind.
  • Ganz besonders bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Imidazoliumion (IVe) ist, bei dem
  • R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Octyl, 2-Hydroxyethyl oder 2-Cyanoethyl und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind.
  • Als ganz besonders bevorzugte Imidazoliumionen (IVe) seien genannt 1-Methylimidazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-Octyl)-imidazolium,
    1-(1-Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-imidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-imidazolium, 1,3-Dimethylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-ethyl-imidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-butyl-imidazolium, 1-(1-Octyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Octyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Octyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-octylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-octylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-octylimidazolium, 1,2-Dimethylimidazolium, 1,2,3-Trimethylimidazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-2,3-dimethyl-imidazolium, 1-(1-Octyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1,4-Dimethylimidazolium, 1,3,4-Trimethylimidazolium, 1,4-Dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1,4,5-Trimethylimidazolium, 1,3,4,5-Tetramethylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-ethylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-butylimidazolium und 1,4,5-Trimethyl-3-octylimidazolium.
  • Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figurendarstellungen genauer beschrieben. In diesen ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung in einer Ausgestaltung mit einer zusätzlichen Dampfkreisprozessvorrichtung, für die ein einheitliches Betriebsmedium vorgesehen ist.
    Figur 2
    zeigte eine Weitergestaltung der Antriebsvorrichtung aus Figur 1.
  • Aus Figur 1 ist schematisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ersichtlich. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebsvorrichtung eine Antriebsmaschine 1 in Form einer Verbrennungskraftmaschine, die über ein Getriebe 4 auf eine Welle 22 mit den Antriebsrädern 23.1, 23.2 wirkt. Die Antriebsvorrichtung umfasst ein Kühlsystem 2 mit einer Kühlmittelpumpe 14 und einem Luft-/Kühlmedium-Wärmetauscher 12, dem ein Ventilator 13 zugeordnet ist. Für die vorliegende Ausführung wird die Antriebsmaschine 1 gekühlt. Des Weiteren umfasst die Antriebsvorrichtung einen Schmierstoffkreislauf 3, der der Antriebsmaschine 1 über eine Schmierstoffpumpe 15 Schmiermedium zuleitet.
  • Erfindungsgemäß werden das Kühlsystem 2 und der Schmierstoffkreislauf 3 fluidisch verbunden, indem das Kühlmedium und das Schmiermedium als Abzug aus einem Gesamtbetriebsmedium hergestellt werden. Dabei wird das Gesamtbetriebsmedium in einem Sammelreservoir 5 bevorratet und umfasst eine ionische Flüssigkeit und eine verdampfbare Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Gefördert wird das Gesamtbetriebsmedium über die Primärpumpe 17 und gelangt zur Trennung oder Teilseparierung der ionischen Flüssigkeit von der verdampfbaren Flüssigkeit zu einer Abscheidevorrichtung 6, vorliegend einem Verdampfer 7. Dieser wird über die Abgasführung 24 aus der Antriebsmaschine 1 mit einem Wärmestrom beaufschlagt. Hierdurch tritt eine Verdampfung eines Teils der verdampfbaren Flüssigkeit ein, die den Verdampfer 7 am Auslass für die Dampfphase 8 verlässt. Diese Dampfphase durchläuft einen Expander 9 einer Dampfkreisprozessvorrichtung 10, die einen elektrischen Generator 20 antreibt, wobei die Dampfphase unter Entspannung mechanische Arbeit verrichtet. Nachfolgend zum Expander 9 kann ein im Einzelnen nicht dargestellter Kondensator angeordnet sein oder gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine unmittelbare Einspeisung in ein Reservoir 11 für das Kühlmedium erfolgen. Dann wird über das Ventil 20.3 zum Betrieb der Dampfkreisprozessvorrichtung 10 Kühlmedium zur Verwendung als Arbeitsmedium zum Verdampfer 7 zurückgeführt.
  • Aus dem Reservoir für das Kühlmedium 11 erfolgt über das Ventil 20.1 eine Zuströmung zum Kühlkreislauf des Kühlsystems 2. Der Rücklauf des aufgeheizten Kühlmediums kann nach entsprechender Schaltung des Ventils 20.2 zum Reservoir für das Kühlmedium 11 zurückführen, wobei vorteilhafterweise das darin befindliche Kühlmedium, das zugleich Arbeitsmedium der Dampfkreisprozessvorrichtung 10 ist, vor dem Eintritt in den Verdampfer 7 vorgewärmt werden kann. Steigt die Temperatur im Reservoir für das Kühlmedium 11 über einen vorgegebenen Temperaturwert, kann bei entsprechender Schaltung der Ventile 20.1, 20.2 das Reservoir für das Kühlmedium 11 bei der Zirkulation des Kühlmediums umgangen werden. Des Weiteren besteht ein Bypass 25 zur Umgehung des Luft-/Kühlmedium- Wärmetauschers 12 im Fall einer kalten Antriebsmaschine 1.
  • Ein weiterer Abzug vom Verdampfer 7 eines mit der ionischen Flüssigkeit angereicherten Schmiermediums führt zum Schmierstoffkreislauf 3. Dabei kann das Schmiermedium bei entsprechender Schaltung des Ventils 20.4 im Reservoir für das Schmiermedium 16 bevorratet werden. Bei hinreichender Füllung des Reservoirs für das Schmiermedium 16 kann der Zustrom aus dem Verdampfer 7 am Ventil 20.4 gänzlich abgestellt werden. Für die vorliegende Ausgestaltung wird aufgrund der hohen Temperaturbeständigkeit der ionischen Flüssigkeit kein separater Wärmetauscher zur Kühlung im Schmierstoffkreislauf 3 vorgesehen. Ein solcher ist jedoch denkbar, wenn das mit der ionischen Flüssigkeit angereicherte Schmiermedium zugleich zur Kühlung einer Hochtemperaturkomponente der Antriebsmaschine verwendet wird.
  • Über die Rücklaufleitungen 18 und 19 kann ein Rücklauf vom Reservoir für das Kühlmedium 11 und vom Reservoir für das Schmiermedium 16 zum Sammelreservoir 5 bei einer entsprechenden Schaltung der Ventile 20.5 und 20.6 erfolgen. Dies wird insbesondere beim Stillsetzen der Antriebsvorrichtung der Fall sein, soweit der Frostschutz durch einen niedrigen Schmelzpunkt der Mischung aus ionischer Flüssigkeit und verdampfbarer Flüssigkeit im Gesamtbetriebsmedium sichergestellt werden muss.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 2 skizziert. Dabei werden für Komponenten, die mit der Ausgestaltung gemäß Figur 1 übereinstimmen, die gleichen Bezugszeichen verwendet. Skizzenhaft dargestellt ist die Ankopplung weiterer fluidischer Kreisläufe an das Reservoir für das Schmiermedium 16, im Einzelnen handelt es sich um eine Verbindung zur Luftkompressorschmierung 29, eine Verbindung zur Lenksystem-Hydraulik 30, eine Verbindung zur Retarder-Hydraulik 31 und eine Verbindung zu einem Hydrostatikantrieb 32. Ferner ist eine zum Expander 9 reichende Verbindung zur Expanderschmierung 28 vorgesehen. Für eine nicht dargestellte Ausgestaltungsalternative kann wenigstens ein Teil der genannten fluidischen Verbindungen vom Sammelreservoir 5 ausgehen.
  • Ferner zeigt Figur 2 eine Ausführung mit einem dem Verdampfer 7 nachgeschalteten Separator 26, in dem eine Trennung der Dampf- und Flüssigphasen vorgenommen wird. Dabei wird die Dampfphase dem Expander 9 und die Flüssigphase dem Reservoir für das Schmiermedium 16 zugeleitet. Des Weiteren wir für das dargestellte Ausführungsbespiel die vom Expander 9 erzeugte mechanische Leistung mittels einer vorzugsweise schaltbaren Expandereinkopplung 27 zum Antriebsstrang übertragen. Vorliegend erfolgt die Einkopplung auf der Sekundärseite des Getriebes 4.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung in Rahmen der nachfolgenden Schutzansprüche sind denkbar. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dem Gesamtbetriebsmedium zusätzlich Additive zuzuführen oder eine solche Zumischung in einem Teilbereich des mit dem Sammelreservoir 5 verbundenen fluidischen System auszuführen. Dabei wird besonders bevorzugt, zur Anpassung an eine bestimmte Funktion lokal eine ionische Flüssigkeit zuzugeben, die vor der Rückführung zum Sammelreservoir 5 wiederum abscheidbar ist. Dabei ist eine Aufbereitung des Flüssigkeitsabzugs zur Verwendung in einem Bremssystem möglich.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsmaschine
    2
    Kühlsystem
    3
    Schmierstoffkreislauf
    4
    Getriebe
    5
    Sammelreservoir
    6
    Abscheidevorrichtung
    7
    Verdampfer
    8
    Auslass für die Dampfphase
    9
    Expander
    10
    Dampfkreisprozessvorrichtung
    11
    Reservoir für das Kühlmedium
    12
    Luft-/Kühlmedium-Wärmetauscher
    13
    Ventilator
    14
    Kühlmittelpumpe
    15
    Schmierstoffpumpe
    16
    Reservoir für das Schmiermedium
    17
    Primärpumpe
    18, 19
    Rücklaufleitung
    20
    elektrischer Generator
    20.1,20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6
    Ventil
    22
    Welle
    23.1, 23.2
    Antriebsrad
    24
    Abgasführung
    25
    Bypass
    26
    Separator
    27
    Expandereinkopplung
    28
    Verbindung zur Expanderschmierung
    29
    Verbindung zur Luftkompressorschmierung
    30
    Verbindung zur Lenksystem-Hydraulik
    31
    Verbindung zur Retarder-Hydraulik
    32
    Verbindung zu einem Hydrostatikantrieb

Claims (16)

  1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für einen Fahrzeugantrieb, umfassend
    1.1 eine Antriebsleistung erzeugende Antriebsmaschine (1);
    1.2 ein Kühlsystem (2) für die Flüssigkeitskühlung der Antriebsmaschine (1) und/oder einer Komponente der Antriebsvorrichtung, die von der Antriebsmaschine (1) wenigstens mittelbar mit Antriebsleistung versorgt wird, wobei im Kühlsystem (2) ein Kühlmedium zirkuliert;
    1.3 einen Schmierstoffkreislauf (3) für die Schmierung wenigstens einer bewegbaren Komponente der Antriebsvorrichtung mit einem Schmiermedium,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    1.4 die Antriebsvorrichtung ferner ein Sammelreservoir (5) umfasst, in dem ein Gesamtbetriebsmedium, das eine Mischung aus wenigstens einer ionischen Flüssigkeit und wenigstens einer verdampfbaren Flüssigkeit umfasst, bevorratet ist, wobei das Kühlsystem (2) und der Schmierstoffkreislauf (3) mit dem Sammelreservoir (5) wenigstens mittelbar fluidisch verbunden sind, um Schmiermedium und Kühlmedium aus dem Gesamtbetriebsmedium abzuziehen.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verdampfbare Flüssigkeit Wasser ist.
  3. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtbetriebsmedium wenigstens im Sammelreservoir (5) einen Mindestgewichtsanteil der ionischen Flüssigkeit und der verdampfbare Flüssigkeit aufweist, der jeweils wenigstens 0,01 Gw.-% beträgt.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelztemperatur des Gesamtbetriebsmediums wenigstens im Sammelreservoir (5) unter 0 °C, bevorzugt unter -5 °C, stärker bevorzugt unter -10 °C und besonders bevorzugt unter -30 °C liegt.
  5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung ferner eine Abscheidevorrichtung (6) umfasst, die die ionische Flüssigkeit und die verdampfbare Flüssigkeit im Gesamtbetriebsmedium wenigstens teilweise trennt.
  6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (6) einen Verdampfer (7) und/oder einen Separator (26) umfasst, wobei der Verdampfer (7) und/oder der Separator (26) wenigstens mittelbar mit einem Expander (9) einer Dampfkreisprozessvorrichtung (10) in fluidischer Verbindung stehen.
  7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Expander (9) abstromseitig mit dem Reservoir für das Kühlmedium (11) in Verbindung steht.
  8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, ferner umfassend Mittel zur Einstellung des Konzentrationsverhältnisses von ionischer Flüssigkeit zur verdampfbaren Flüssigkeit im Schmiermedium und/oder im Kühlmedium .
  9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelreservoir (5) und/oder Reservoir für das Schmiermedium (16) eine Verbindung zur Expanderschmierung (28) und/oder eine Verbindung zur Luftkompressorschmierung (29) und/oder eine Verbindung zur Lenksystem-Hydraulik (30) und/oder eine Verbindung zur Retarder-Hydraulik (31) und/oder eine Verbindung zu einem Hydrostatikantrieb (32) und/oder eine Verbindung zu einem Bremssystem umfassen.
  10. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelreservoir (5) fluidisch mit einem Retarder und/oder einem Lenksystem und/oder einem Bremssystem zum Betrieb mit einem aus dem Gesamtbetriebsmedium abgezogenen Hydraulikmedium verbunden ist.
  11. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzungstemperatur der ionischen Flüssigkeit höher als 200 °C und bevorzugt höher als 300 °C und insbesondere höher als 350 °C liegt.
  12. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anion der ionischen Flüssigkeit ein C1- bis C4-Alkylsulfonat, vorzugsweise Methylsulfonat, oder ein ganz oder teilweise fluoriertes C1- bis C4-Alkylsulfonat, vorzugsweise Trifluormethylsulfonat, ist.
  13. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kation der ionischen Flüssigkeit durch die Formel IV a ( Pyridinium) oder IV e ( Imidazolium) oder IV x (Phosphonium) oder IV y (Morpholinium) festgelegt ist und das Anion der ionischen Flüssigkeit ein C1- bis C4-Alkylsulfonat, vorzugsweise Methylsulfonat, oder ein ganz oder teilweise fluoriertes C1- bis C4-Alkylsulfonat, vorzugsweise Trifluormethylsulfonat, ist.
  14. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ionische Flüssigkeit als Kationen 1-Ethyl-3-Methyl-Imidazolium (EMIM) umfasst und das Anion aus der Gruppe gewählt ist, die durch HSO4 -, MeSO3 - und CF3SO3 - gebildet wird.
  15. Antriebsvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gesamtbetriebsmedium eine Mischung aus wenigstens zwei ionischen Flüssigkeit vorliegt.
  16. Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung mit
    16.1 einer eine Antriebsleistung erzeugenden Antriebsmaschine (1);
    16.2 einem Kühlsystem (2) für die Flüssigkeitskühlung der Antriebsmaschine (1) und/oder einer Komponente der Antriebsvorrichtung, die von der Antriebsmaschine wenigstens mittelbar mit Antriebsleistung versorgt wird, wobei im Kühlsystem (1) ein Kühlmedium zirkuliert;
    16.3 einem Schmierstoffkreislauf (3) für die Schmierung wenigstens einer bewegbaren Komponente der Antriebsvorrichtung mit einem Schmiermedium,
    gekennzeichnet durch die Verfahrensmerkmale
    16.4 einer Zuführung eines Gesamtbetriebsmediums aus einem Sammelreservoir (5) zu einer Abscheidevorrichtung (6);
    16.5 wenigstens teilweise Trennung der Mischung aus ionischer Flüssigkeit und der verdampfbarer Flüssigkeit des Gesamtbetriebsmediums in der Abscheidevorrichtung (6) und
    16.6 Zuführen eines Kühlmediums mit einem gegenüber dem Gesamtbetriebsmedium erhöhten Gewichtsanteil an ionischer Flüssigkeit von der Abscheidevorrichtung (6) zum Kühlsystem (2) und
    16.7 Zuführen des Gesamtbetriebsmediums oder eines Abzugs des Gesamtbetriebsmediums als Schmiermedium zum Schmierstoffkreislauf (3).
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